[发明专利]一种锻造原材料生产方式选择方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锻造原材料生产方式选择方法。

背景技术

钢锭在凝固过程中，其断面上一般存在着三个区域，即固相区、凝固区和液相区。对钢锭质量有较大影响的主要是凝固区的大小及其向中心延伸的情况。一般把钢锭的凝固方式分为三种：逐层凝固、糊状凝固和中间凝固。逐层凝固的表现为固相区逐层向液相区推移；恒温结晶的合金和结晶温度范围窄的合金的凝固都属于该方式。糊状凝固的表现为在凝固的某一段时间内，整个钢锭断面上几乎同时凝固；合金结晶温度范围很宽或者钢锭断面上温度分布较为平坦时的凝固属于该方式。中间凝固的表现为介于逐层凝固和糊状凝固之间的凝固方式。

钢的结晶温度范围是决定钢水凝固方式的主要因素，而凝固方式影响钢锭的质量。结晶温度范围大的合金，其凝固方式偏向于糊状凝固，结晶时树枝状晶就发达，形成疏松的倾向就越大；反之结晶温度范围小的合金，形成集中缩孔的倾向就比较大。

要得到良好质量的锻件的前提之一就是保证原材料质量。锻造的原材料有连铸锭、模铸锭和电渣重熔锭。通常根据不同的产品要求选择所需的原材料。从探伤情况来看，通常三种钢锭内部质量由好到坏依次为电渣锭、模铸锭、连铸锭。电渣锭作为锻造原材料是最优的，但其成本比较高。对于模铸锭，探伤缺陷少或者没有探伤缺陷的钢种可考虑用连铸坯替代，以降低成本，如碳钢；探伤缺陷多的钢种可考虑使用电渣锭，以提高锻造质量。

近年来，随着冶金、石化、航天、造船等工业发展，锻件的需求量在不断增加，因此对作为锻造原材料的钢锭质量要求和数量需求也相应提高。由于锻造原材料质量直接影响到后面的加工过程甚至成品质量，所以对锻造原材料的选择尤为关键。

钢锭是锻造工艺中主要的原材料，因此在钢铁产业飞速发展的今天，对钢锭质量的追求一直是大型钢铁企业追求的目标。钢水浇注过程中，当温度降到钢的液相线与固相线温度范围内，就要发生液态转变为固态的过程。钢锭铸造 缺陷，如缩孔、疏松、偏析、热裂纹等都是在凝固过程中产生的。例如在钢的凝固过程中，钢的收缩得不到补偿，在最后凝固的地方放就会出现缩孔或疏松。

如果在锻造前选用了不适用的原材料,那么必然会影响锻造工艺的合理选择，甚至对产品的使用造成安全隐患，还会造成无法挽回的经济损失。企业只有及时准确选择锻造原材料类型，才能够根据具体情况正确的调整锻造工艺。可以看出有效的钢锭的选择能保证其生产效率和产品质量，同时也是企业获得经济效益的有力保障。

因此，需要一种锻造原材料生产方式选择方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中没有锻造原材料选择的缺陷，提供一种简单方便的锻造原材料生产方式选择方法。

为实现上述发明目的，本发明锻造原材料生产方式选择方法可采用如下技术方案：

一种锻造原材料生产方式选择方法，利用钢铁的碳当量w(C)选择锻造原材料：

当钢铁的碳当量w(C)的范围为[0,0.477)时，采用连铸坯、模铸锭或电渣锭作为锻造原材料；

当钢铁的碳当量w(C)的范围为[0.477,2.128)时，采用连铸坯或模铸锭作为锻造原材料；

当钢铁的碳当量w(C)的范围为[2.128,4.442)时，采用模铸锭或电渣锭作为锻造原材料；

当钢铁的碳当量w(C)的范围为[4.442,+∞]时，采用电渣锭作为锻造原材料。

更进一步的，当钢铁的碳当量w(C)的范围为[0,0.477)时，采用连铸坯作为锻造原材料。可以有效保证锻件的质量，并能有效降低锻件成本。

更进一步的，当钢铁的碳当量w(C)的范围为[0.477,2.128)时，采用模铸锭作为锻造原材料。可以有效保证锻件的质量，并能有效降低锻件成本。

更进一步的，当钢铁的碳当量w(C)的范围为[2.128,4.442)时，采用电渣锭作为锻造原材料。可以有效保证锻件的质量。

有益效果：本发明的锻造原材料生产方式选择方法根据原材料的碳当量即 可方便快捷的选择锻造应选取的原材料，可以准确的在锻造前选择更为经济适用的原材料并能有效保证锻件的质量并大幅降低生产成本，为钢锭浇铸提供反馈信息和指导锻造生产具有重大意义。

附图说明

图1为合金成分与缩孔疏松形成的关系图；

图2为碳当量与缩孔体积的关系图；

图3为实施例1的“16MnD模铸锭”降低草状的探伤波形；

图4为实施例2的“4130模铸锭”中心疏松的探伤波形；